- •1 Литературный обзор
- •1.1 Создание полимерных носителей лекарственных препаратов:
- •1.2 Полиалкилцианоакрилаты, сывороточный альбумин,
- •2 Экспериментальная часть
- •2.1 Исходные вещества
- •2.2 Методика проведения эксперимента
- •2.3 Физико-химические методы исследования
- •2.4 Математическая обработка полученных результатов
- •3 Результаты и их обсуждение
- •3.1 Разработка наносомальных форм лекарственных препаратов на
- •3.2 Синтез и исследование наночастиц сывороточного альбумина,
- •3.3 Получение полимерных наночастиц полимолочной кислоты,
2.2 Методика проведения эксперимента
2.2.1 Синтез наночастиц
Наночастицы на основе алкилцианоакрилатов получали методом
эмульсионной полимеризации по методике, приведенной в работах [15, c.4; 115,
c.198; 116, c.172; 117, c.211]. В реактор, снабженный механической мешалкой и
термометром, загружали последовательно 50 мл бидистиллированной воды (рН
раствора поддерживали
2,0-2,5
буферными растворами),
рассчитанное
количество Твина 80, Твина-85 при перемешивании. Затем в эту смесь
добавляли рассчитанное количество мономера и основания (катализатора
триэтиламина) при температуре 298 К, длительность процесса 1,5-2 часа.
Наночастицы, иммобилизованные лекарством, получали по
вышеописанной методике двумя способами:
- лекарство растворяли в воде до добавления мономера.
- лекарство вводили в полимеризационную среду после начала реакции в
форме раствора лекарства в воде (после добавления мономера).
Пустые наночастицы сывороточного альбумина получали методом
десольвации [115, c.198].
200 мг альбумина растворяли в 2 мл воды и при постоянном
перемешивании рН среды доводили до 8,5 буферным раствором. Затем,
посредством мининасоса при
комнатной температуре и постоянном
перемешивании, в раствор со скоростью 1 мл/мин добавляли 8 мл этанола
45
(96%-го) и рассчитанное количество 8%-ного раствора глутарового альдегида.
Для полного завершения процесса суспензию оставляли на 24 часа при
постоянном перемешивании.
Полученные частицы отделяли от высокомолекулярных компонентов
многократным центрифугированием и промывали водой.
Наночастицы полистирола, иммобилизованные лекарственными
препаратами получали методом радикальной полимеризации в эмульсии в
присутствии лекарства с использованием следующих соотношений
компонентов системы: стирол - 2 %, ПАВ - 5 % от массы мон., мон. : лекарство
= 1:1.
Раствор лекарства в воде добавляли в дисперсионную систему,
содержащую ПАВ и стирол. Затем в реакционную среду добавляли инициатор
и нагревали до необходимой температуры.
2.2.2 Синтез нанокапсул
Полиэтилцианоакрилатные нанокапсулы получали инверсионной
полимеризацией этилцианоакрилата в миниэмульсии по модифицированной
методике, приведенной в работе [32, c.123]. Органическую фазу, состоящую из
76 г циклогексана и смеси ПАВ (Твин 80 : Спен 80 = 1:1, в целом 10 % от массы
органической фазы) добавляли к 20 г воды, эту смесь интенсивно
перемешивали в течение 30 минут при комнатной температуре (298 К). Затем
макроэмульсию молочного цвета подвергали ультразвуковой обработке в
течение 20 минут (по 2 минуты с перерывами и 10 мин без перерыва) при 50 %
амплитуде в режиме 5 сек. - УЗ, 10 сек. - пауза. В течение этого процесса
систему охлаждали льдом. рН водной среды поддерживали 2,0-2,5 буферным
раствором. Затем, отобрав из образовавшейся миниэмульсии 10 мл, по каплям
добавляли рассчитанное количество этилцианоакрилата при постоянном
перемешивании (600 об/мин). После 4-х часов полимеризации
полиэтилцианоакрилатные нанокапсулы отделяли от органической фазы
центрифугированием при 14000 об/мин в течение 1ч., промывали и
диспергировали в воду.
2.2.3 Синтез полимолочной кислоты
Полимолочную кислоту получали двумя способами:
- прямой конденсацией молочной кислоты
- полимеризацией с раскрытием циклического кольца лактида
В основе второго способа лежит получение дилактида, а затем его
полимеризация. Первичная стадия синтеза включает получение
предконденсата, который затем термически деполимеризуется до дилактида.
Полимеризация дилактида происходит с раскрытием цикла, и образующийся
линейный полилактид содержит примерно 5 % непрореагировавшего мономера.
Получение полимолочной кислоты азеотропной поликонденсацией
В круглодонную трехгорлую колбу, снабженную насадкой Дина-Старка,
46
обратным холодильником, загружают 50 г раствора 80 %-ной молочной
кислоты и 100 г толуола в качестве растворителя для азеотропной отгонки
воды.
После удаления воды в реакционную смесь добавляют катализатор –
хлорида олова (или октоат олова) в количестве 0,5 г, после чего осуществляют
нагревание реакционной смеси с насадкой Дина-Старка при температуре 473 К
и продолжительности 3 ч. В результате чего получают желтый вязкий продукт,
который переосаждают в этиловом спирте.
Раствор, содержащий полимерный продукт и смесь растворителей
фильтровали на воронке Бюхнера. Полученный твердый продукт подвергают
сушке в течение 24 ч.
Получение полилактида через стадию образования лактида протекает в
две стадии.
На первой стадии осуществляют отгонку воды из раствора молочной
кислоты при нагреве смеси до температуры 383-398 К при атмосфернм
давлении. Для этого в перегонный аппарат, состоящий из колбонагревателя,
одногорлой круглодонной колбы объемом 250 мл, насадки Вюрца с
термометром, прямого холодильника, аллонжа и приемной колбы, загружают
100 г 80 %-ной молочной кислоты. Процесс ведут до достижения температуры
в парах 421-423 К, при этом вода легко отгоняется до получения 90-95 %-го
раствора молочной кислоты. Дальнейшая отгонка воды затруднена, поэтом у
для ее удаления применяют вакуум. Для этого насадку Вюрца заменяют
насадкой Кляйзена, аллонж вакуумным аллонжем, к которому подсоединяют
круглодонную приемную колбу. Через насадку вводят в колбу капилляр,
вакуумный аллонж через поглотительную склянку подключают к вакуумном у
насосу, подсоединенному к вакуумметру. Отгонку ведут под вакуумом 30
мм.рт.ст., собирают фракцию с температурой кипения 403-413 К. В приемнике,
охлажденном льдом, конденсируется светло-желтый продукт.
С целью очистки полученного лактида-сырца его перекристаллизовывают
из толуола и получают белые кристаллы с температурой плавления 367,5 К.
Перекристаллизованный и высушенный лактид в дальнейшем используют в
качестве исходного продукта при получении полимолочной кислоты.
Для получения полимолочной кислоты полимеризацией с раскрытием
цикла лактида в круглодонную колбу, снабженную мешалкой и термометром,
загружают 2 г лактида и 0,02 г октоата олова (II) (или хлорида олова). Смесь
нагревают до 423-443 К при перемешивании и выдерживают в течение 3-6 ч.
В круглодонную колбу, снабженную мешалкой и термометром, загружают
2 г лактида, растворенного в 50 г толуола и 0,02 г октоата олова (II). Смесь
нагревают до 423 К при перемешивании и выдерживают в течение 3-6 ч.
Полученный продукт сушили до постоянной массы сначала на воздухе,
затем в вакуумном шкафу при температуре 313 К. Наночастицы полимолочной
кислоты получали диспергированием полученного полимера в воду и
последующей УЗ обработкой в течение 10-15 минут.
Иммобилизацию лекарства в матрицу полимолочной кислоты проводили
47
по нижеследующей методике: В стакане, содержащем 5 мл диоксана,
растворяли рассчитанное количество полимолочной кислоты с помощью УЗ-
обработки. В отдельном стакане растворяли лекарство в воде и добавляли
поливиниловый спирт. Затем смешали содержимое обоих стаканов и
перемешивали на магнитной мешалке в течение 2-х часов. Полученные
наночастицы сушили до постоянной массы.
Исследование
in
vitro
высвобождения лекарства из
полиэтилцианоакрилатных наночастиц
Кинетику высвобождения Капреомицина сульфата из
полиэтилцианоакрилатные наночастицы определяли методом диализа, в
фосфатном буфере (рН 7,4) при температуре 310 К. Для этого наночастицы,
иммобилизованные лекарством диспергировали в фосфатном буфере и
обрабатывали ультразвуком (УЗ) (Sonicar SC-50-22) в течение получаса.
Полученную дисперсию переливали в мембрану для диализа (ММ 1000) и
помещали в стакан, содержащий буферный раствор. Раствор перемешивали на
магнитной мешалке со скоростью 200 об/мин. Через определенный промежуток
времени отбирали пробы из мембраны и из стакана.
Количество деградировавшего полимера и высвободившегося лекарства
регистрировали на спектрофотометре UV-Vis-photodiode (Hewlett Packard) при
длине волны λmax = 248 нм для полимера и λmax = 268 нм - для лекарства.